青海省野駱駝泉地區(qū)志留紀(jì)侵入巖地球化學(xué)特征及地質(zhì)意義

提振海，潘志民，季天伊，許 健

(河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所，河北 廊坊 065000)

青海省野駱駝泉地區(qū)志留紀(jì)侵入巖地球化學(xué)特征及地質(zhì)意義

提振海，潘志民，季天伊，許 健

(河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所，河北 廊坊 065000)

研究區(qū)大地構(gòu)造位置屬秦祁昆晚加里東造山系，賽什騰山一阿爾茨托山造山亞帶，柴達(dá)木準(zhǔn)地臺北緣殘山斷褶帶西賽什騰山復(fù)向斜南翼。區(qū)內(nèi)巖漿活動強烈，侵入巖發(fā)育，通過對研究區(qū)侵入巖地球化學(xué)特征深入分析，提出志留紀(jì)侵入巖形成于板塊同碰撞期的擠壓造山構(gòu)造環(huán)境，對以后的工作具有十分重要參考價值。

志留紀(jì)；侵入巖；地球化學(xué)特征；地質(zhì)意義

本區(qū)志留紀(jì)侵入巖主要分布于測區(qū)北部小賽什騰山東部一帶，侵入體長軸呈北北西向展布，與區(qū)域構(gòu)造線方向趨向一致。由早至晚包括片麻狀中細(xì)粒英云閃長巖、片麻狀中細(xì)粒花崗閃長巖、片麻狀中細(xì)粒斑狀二長花崗巖3種巖石類型，系加里東晚期巖漿侵入活動之產(chǎn)物[1]。

1 巖石化學(xué)特征

1)片麻狀中細(xì)粒英云閃長巖

與中國花崗巖相比，該侵入體SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3含量相近，MgO含量偏低，F(xiàn)eO、MnO、K2O、P2O5含量明顯低，Na2O則偏高，CaO含量明顯高；兩件樣品Al2O3>CaO+Na2O+K2O，屬鋁過飽和類型，P11YQ3樣品CaO+Na2O+K2O>Al2O3>Na2O+K2O，屬正常類型；分異指數(shù)DI=80.17～83.42，平均81.31，固結(jié)指數(shù)SI=6.78～7.16，平均6.93，反映巖漿結(jié)晶分異程度高；里特曼指數(shù)σ=0.65～0.89，平均0.77，屬鈣堿性系列。

2)片麻狀中細(xì)?；◢忛W長巖

與中國花崗閃長巖相比，該侵入體SiO2、Al2O3、FeO、CaO含量相近，MnO、MgO、Na2O、K2O含量偏低，F(xiàn)e2O3、P2O5含量明顯低，TiO2含量則偏高；Al2O3>CaO+Na2O+K2O，屬鋁過飽和類型；分異指數(shù)DI=68.97～70.62，平均69.80，固結(jié)指數(shù)SI=12.49～14.14，平均13.32，反映巖漿結(jié)晶分異程度一般；里特曼指數(shù)σ=1.04～1.33，平均1.19，屬鈣堿性系列。

3)片麻狀中細(xì)粒斑狀二長花崗巖

與中國花崗巖相比，該侵入體SiO2、TiO2、Al2O3、K2O含量相近，F(xiàn)eO、MgO、Na2O、P2O5偏低，F(xiàn)e2O3、MnO含量明顯低，CaO含量明顯高；Al2O3>CaO+Na2O+K2O，屬鋁過飽和類型；分異指數(shù)DI=79.11～86.35，平均83.82，固結(jié)指數(shù)SI=4.25～9.95，平均6.22，反映巖漿結(jié)晶分異程度高；里特曼指數(shù)σ=1.59～2.28，平均1.87，屬鈣堿性系列。

2 稀土元素及微量元素特征

2.1片麻狀中細(xì)粒英云閃長巖

∑REE=81.4×10-6～149.58×10-6，平均107.46×10-6，稀土總量較高；LREE/HREE=2.86～3.93，平均3.39，(La/Yb)N比值為1.79～2.83，平均2.29，(Ce/Yb)N比值為1.40～1.79，平均1.59，稀土配分模式圖為向右緩傾的“V”型曲線(圖1)，說明輕、重稀土分餾程度不明顯，屬輕稀土略富集型；δEu值0.54～0.71，平均值0.65，具中等負(fù)銪異常；δCe值為0.83～0.87，平均值0.85，具弱負(fù)鈰異常。

圖1 中志留世片麻狀中細(xì)粒英云閃長巖稀土配分模式圖

微量元素含量的平均值與維氏花崗巖微量元素豐度相比，Zr含量偏低；K、Rb、Ba、Th、U、Nb、Ta、Sr、P、Ti含量明顯低；Hf含量明顯高。Rb/Sr=0.002～0.159，平均0.057，略高于地幔平均值0.025，明顯低于地殼平均值0.44。在微量元素蛛網(wǎng)圖中(圖2)，強不相容元素Ba、Th、K、U和弱不相容元素Hf、Zr相對富集，高場強元素Nb、Sr、P、Ti和強不相容元素Rb虧損，曲線形態(tài)與造山帶正?；』◢弾r分布型式相似。(Rb/Yb)N比值為0.97，屬強不相容元素虧損型。

圖2 晚志留世片麻狀中細(xì)?；◢忛W長巖微量元素蛛網(wǎng)圖

2.2片麻狀中細(xì)?；◢忛W長巖

∑REE=205.48×10-6～208.48×10-6，平均206.98×10-6，稀土總量高；LREE/HREE=14.88～15.43，平均15.16，(La/Yb)N比值為32.27～34.10，平均33.19，(Ce/Yb)N比值為24.19～25.09，平均24.64，稀土配分模式圖為向右陡傾曲線(圖3)，說明輕、重稀土分餾程度明顯，屬輕稀土富集型；δEu值0.73～0.74，平均值0.74，具弱負(fù)銪異常；δCe值為0.89，負(fù)鈰異常弱。

圖3 晚志留世片麻狀中細(xì)?；◢忛W長巖稀土配分模式圖

微量元素含量的平均值與維氏花崗巖微量元素豐度相比，P、Zr含量相近；K、Rb、Ba、Th、U、Nb、Sr含量偏低；Ta含量明顯低；Hf含量明顯高。Rb/Sr=0.418～0.498，平均0.458，接近地殼平均值0.44。在微量元素蛛網(wǎng)圖中(圖2)，強不相容元素K、Th、Rb、Ba和弱不相容元素Hf、Zr相對富集，高場強元素Nb、Sr、Ta和弱不相容元素P、Ti虧損，(Rb/Yb)N比值為99.05，屬于強不相容元素富集型。

2.3片麻狀中細(xì)粒斑狀二長花崗巖

∑REE=164.76×10-6～234.18×10-6，平均197.51×10-6，稀土總量較高；LREE/HREE=16.90～26.07，平均20.67，(La/Yb)N比值為34.44～49.59，平均43.02，(Ce/Yb)N比值為28.34～36.56，平均33.67，稀土配分模式圖為向右陡傾曲線(圖4)，說明輕、重稀土分餾程度較強，屬輕稀土富集型；δEu值0.50～1.07，平均值0.81，其中兩件樣品具弱負(fù)銪異常，一件樣品略具正銪異常；δCe值為0.95～0.99，平均值0.98，負(fù)鈰異常不明顯。

圖4 晚志留世片麻狀中細(xì)粒斑狀二長花崗巖稀土配分模式圖

微量元素含量的平均值與維氏花崗巖微量元素豐度相比，K、Th、Sr含量相近；Rb、Ba、P、Zr含量偏低；U、Nb、Ta、Ti含量明顯低；Hf含量明顯高。Rb/Sr=0.192～0.901，平均0.516，接近地殼平均值0.44。在微量元素蛛網(wǎng)圖中，強不相容元素K、Rb、Th和弱不相容元素Zr、Hf相對富集，強不相容元素Nb、Sr、Ta和弱不相容元素P、Ti虧損。(Rb/Yb)N比值為163.99，屬于強不相容元素富集型。與造山帶正?；』◢弾r分布型式相似[2]。

3 巖石系列劃分

將本區(qū)志留紀(jì)侵入巖樣品分析結(jié)果投在Ol′-Ne′-Q′圖解及硅—堿圖解中，其成分點均落入亞堿性區(qū)。進一步投在AFM圖解上(圖5)，均落入鈣堿性系列區(qū)，說明本區(qū)志留紀(jì)侵入巖屬鈣堿性系列[3]。

4 演化特征

晚志留世片麻狀中細(xì)?；◢忛W長巖與片麻狀中細(xì)粒斑狀二長花崗巖從巖石學(xué)、巖石化學(xué)、地球化學(xué)方面具有同源演化的趨勢[4]。

1)巖石學(xué)方面

由早期侵入體到晚期侵入體，石英平均含量由25%→30%～35%升高；斜長石平均含量由45%→25%～30%降低；鉀長石平均含量由15%～20%→20%升高；黑云母平均含量由15%→5%顯示降低。

A─堿性區(qū); S─亞堿性區(qū)

在深成巖Q-A-P三角分類命名圖解中顯示巖漿向偏堿性演化的趨勢。

2)巖石化學(xué)方面

SiO2含量由67.94%→72.03%升高；K2O+Na2O含量由5.42%→7.31%升高；CaO含量由3.98%→2.18%降低；MgO+Fe2O3含量由1.87%→1.26%降低?？傮w顯示巖漿向偏堿性及鐵鎂含量降低的方向演化的趨勢。

分異指數(shù)DI由69.80→83.82升高；固結(jié)指數(shù)SI由13.32→6.22降低，顯示出由早期侵入體至晚期侵入體巖漿結(jié)晶分異程度較強。

堿度率A.R由1.69→2.11趨勢增大；拉森指數(shù)LI由16.58→23.57趨勢增大；顯示出由早期侵入體至晚期侵入體巖漿向著堿度增大及鐵鎂含量降低方向演化的特征。

3)地球化學(xué)方面

LREE/HREE由15.16→20.67升高，Rb/Sr由0.458→0.516升高，顯示出由早期侵入體至晚期侵入體巖漿分離結(jié)晶程度加強、分異程度增高。

從微量元素蛛網(wǎng)圖中可以看出，晚志留世片麻狀中細(xì)粒花崗閃長巖和片麻狀中細(xì)粒斑狀二長花崗巖Rb呈弱正異常；Y、Yb、Lu總量前者明顯高于后者。但兩種類型侵入巖微量元素曲線分布形式總體相似，表明其具有很好的親緣關(guān)系和成分上的演化關(guān)系，具有巖漿正常演化之特征。

5 成因類型分析

本區(qū)志留紀(jì)侵入巖成因類型具有“I”型花崗巖的特征(相當(dāng)于徐克勤所劃分的地殼同熔型花崗巖)[5]，依據(jù)如下：

1)Chappell和White以Al2O3/(Na2O+K2O+CaO)=1.1(分子數(shù))(A/NKC)作為分界，該比值>1.1的為“S”型花崗巖；該比值<1.1的為“I”型花崗巖。本區(qū)志留紀(jì)侵入巖A/NKC=0.99～1.08，平均1.05，表明巖石富鈉，系典型的“I”型花崗巖。Rb/Sr比值由0.057～0.516，平均值為0.34，介于地幔平均值0.025與地殼平均值0.44之間。在A-C-F圖解中，樣品成分點落于I型花崗巖區(qū)域。

2)研究表明“I”型花崗巖中角閃石常出現(xiàn)，本區(qū)中志留世片麻狀英云閃長巖中角閃石較常見，顯示“I”型花崗巖特征。

3)本區(qū)志留紀(jì)侵入巖副礦物以富含磁鐵礦為特征，系“I”型花崗巖的典型標(biāo)志。

4)研究表明“I”型花崗巖中Na2O(ωB%)較高，以Na2O>3.2為特征。本區(qū)志留紀(jì)侵入巖Na2O(ωB%)平均含量為3.43%，系“I”型花崗巖的典型標(biāo)志。

5)研究表明“I”型花崗巖Fe2O3/(Fe2O3+FeO)相對較高，比值平均數(shù)為0.46；“S”型花崗巖該比值平均數(shù)為0.21。本區(qū)晚志留世侵入巖該比值平均值為0.38，與“I”型花崗巖接近。

6)在(Al-Na-K)-Ca-(Fe2++Mg)三角圖解中，本區(qū)志留紀(jì)侵入巖多數(shù)成分點主要落入斜長石—黑云母—角閃石區(qū)、堇青石—斜長石—黑云母區(qū)，一件樣品投入角閃石—斜長石—透輝石區(qū)，說明其巖漿物質(zhì)來源于下地殼—上地幔，顯示同熔型花崗巖特征。在劉英俊同熔型與改造型花崗巖判別圖解中，成分點均投入同熔型花崗巖區(qū)。

綜上所述，本區(qū)志留紀(jì)侵入巖成因類型屬“I”型花崗巖，其巖漿主要來源于下地殼—上地幔。

6 結(jié) 論

在里特曼—戈蒂里圖解中，其成分點均落入B區(qū)，顯示其形成于造山帶構(gòu)造背景；在Rb-Yb+Nb圖解和Rb-Yb+Ta圖解中，其成分點多數(shù)落在火山弧花崗巖區(qū)及同碰撞期花崗巖區(qū)與火山弧花崗巖區(qū)界限附近。綜合上述特征，本區(qū)志留紀(jì)侵入巖形成于板塊同碰撞期的擠壓造山構(gòu)造環(huán)境。

野外宏觀特征顯示，測區(qū)志留紀(jì)侵入巖平面形態(tài)較規(guī)則，與圍巖之間界線比較圓滑、清晰；巖體邊部發(fā)育古元古代達(dá)肯大坂(巖)群的捕虜體，且捕虜體多呈橢圓狀、條帶狀圍繞侵入體邊部分布；該巖體總體呈北西西向展布，巖體長軸方向與區(qū)域構(gòu)造線方向基本一致。以上特征決定了測區(qū)志留紀(jì)侵入巖具有強力就位的特征。

[1] 青海省地質(zhì)礦產(chǎn)局. 青海省區(qū)域地質(zhì)志[M]. 北京: 地質(zhì)出版社, 1991.

[2] 青海省地質(zhì)礦產(chǎn)局. 青海省巖石地層[M]. 武漢: 中國地質(zhì)大學(xué)出版社, 1996.

[3] 李金超, 杜瑋, 孔會磊, 等. 青海東昆侖及鄰區(qū)成礦單元劃分[J]. 世界地質(zhì), 2015(34): 664-674.

[4] 權(quán)志高, 傅成銘, 宋哲, 等. 青海冷湖小賽什騰銅礦基本特征及成因分析[J].礦床地質(zhì), 2010, 29(s1): 265-266.

[5] 李生虎, 田淇, 石玉蓮, 等. 青海南山地區(qū)興凱期變質(zhì)侵入巖(體)的發(fā)現(xiàn)及其地質(zhì)特征[J]. 中國錳業(yè), 2017，35(2): 14-17.

GeochemicalCharacteristicsandGeologicalSignificanceofSilurianIntrusiveRockinWildCamelSpringAreaofQinghaiProvince

TI Zhenhai, PAN Zhimin, JI Tianyi, XU Jian

(HebeiInstituteofRegionalGeologyandMineralResources,Langfang,Hebei065000,China)

Our research area, a tectonic position, is located at Qinli-Qilian-Kunlun that belongs to the late Caledonian orogeny, Chaidamu paraplatform of relict Mountain in fault zone Saixiteng mountain to the south. The Permian intrusive rock zone is NW trending with regional control and fault reconstruction effect. The product line of late Variscan shows kinds of magmatic activities. In this paper, the geochemical characteristics of Permian intrusive rocks are analyzed in detail. The tectonic significance is studied, which will bring about a important reference value for future work.

Shilurian period; Intrusive rocks; Geochemical characteristics; Geological significance

2017-07-25

中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項目(12120113033002)。

提振海(1983-)，河北泊頭人，工程師，研究方向：區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，手機：13831622221，E-mail：656633693@qq.com.

P588.12

A

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.05.013